أجرى معهد كورتشاتوف الإطلاق المادي لمفاعل نووي حراري هجين تم تحديثه بعمق من طراز T-15MD. الإعداد التجريبي مخصص للبحث والتطوير لتقنيات واعدة ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك في المشاريع المحلية والدولية.
مراسم احتفالية
تم إطلاق الوحدة الضخمة T-15MD ، التي تم بناؤها في NRC "معهد كورتشاتوف" ، في 18 مايو. في ضوء الأهمية الكبيرة لهذا المشروع ، تم إطلاقه كجزء من حفل رسمي بمشاركة رئيس الوزراء ميخائيل ميشوستين ، ووزير التعليم والعلوم فاليري فالكوف ومسؤولين آخرين. تم تكليف الضيوف بالضغط على زر البداية الرمزي.
وفقًا لرئيس الوزراء ، فإن مفاعل T-15MD هو دليل على المستوى التكنولوجي العالي لبلدنا. كان إطلاقه حدثًا كبيرًا ليس فقط بالنسبة لروسيا ، ولكن بالنسبة للعالم بأسره. كما أشار م. ميشوستين إلى أن إنشاء مصدر جديد موثوق وقوي للطاقة سيساهم في زيادة تطوير العديد من الصناعات.
قال ميخائيل كوفالتشوك ، رئيس معهد كورشاتوف ، إن العلم الروسي قادر على إجراء المزيد من الأبحاث حول الطاقة النووية الحرارية. وهذا يتطلب تحديث قاعدة البحث والإنتاج. في الماضي ، كانت بلادنا قادرة على تنفيذ مثل هذه المشاريع دون مساعدة أجنبية ، حيث أنتجت بشكل مستقل جميع المنتجات والمكونات اللازمة.
شاهدت قيادة المشروع النووي الحراري الدولي ITER إطلاق T-15MD عبر رابط الفيديو. شكر الرئيس التنفيذي برنارد بيجوت الحكومة الروسية للمساعدة الكبيرة من وحدة ITER الخاصة بنا. تلقت الصناعة الروسية ، بدورها ، الامتنان للجودة العالية للتقنيات المنفذة في المشروع المشترك.
بعد التحديث العميق
تم بناء مرفق الحبس المغناطيسي للبلازما الحلقية T-15 في معهد كورتشاتوف في أواخر الثمانينيات. في تصنيعها ، تم استخدام التصميمات الحالية لمفاعل T-10M. منذ عام 1988 ، تم إجراء تجارب مختلفة لحبس البلازما في منشأة T-15 الجديدة. في ذلك الوقت ، كان التركيب السوفيتي واحدًا من أكبر وأقوى التثبيت في العالم.
وعلى الرغم من كل الصعوبات التي واجهتها تلك الفترة ، فقد تم إجراء بحث منتظم حتى منتصف التسعينيات. في 1996-1998. خضعت الوحدة الضخمة T-15 للتحديث الأول. تم الانتهاء من تصميم المفاعل ، كما تم تعديل برنامج البحث المستقبلي. الآن تم التخطيط لاستخدام التثبيت لاختبار الحلول والأفكار المقترحة للتنفيذ في المشروع الدولي ITER.
في عام 2012 ، تم إيقاف تشغيل مفاعل T-15 مؤقتًا فيما يتعلق بخطط التحديث العميق. كجزء من هذا المشروع ، كان من المفترض أن يتلقى التوكاماك نظامًا كهرومغناطيسيًا جديدًا ، وغرفة تفريغ جديدة ، وما إلى ذلك. كان من المقرر تلبية متطلبات الطاقة المتزايدة من خلال نظام جديد لتزويد الطاقة. في الواقع ، كان الأمر يتعلق بإعادة هيكلة جذرية للمنشأة الحالية مع استبدال جميع الأنظمة الرئيسية.
تم الانتهاء من التحديث الرئيسي للمفاعل في إطار مشروع T-15MD العام الماضي ، وبعد ذلك بدأ العمل في التكليف. في الآونة الأخيرة ، اكتملت عملية التحديث بنجاح - وتم الإطلاق الفعلي. في الوقت نفسه ، لا تتوقف عملية تطوير القاعدة العلمية والتقنية.في أبريل أصبح معروفًا أنه في 2021-24. سيتم استكمال التوكاماك الحالي بأنظمة جديدة لأغراض مختلفة.
ستساعد هذه التدابير في تشكيل المظهر النهائي للتركيب الضخم T-15MD والحصول على جميع القدرات اللازمة. سيجري التشغيل الكامل ، الذي يسمح بإجراء جميع التجارب اللازمة ، في عام 2024.
مبادئ جديدة
في سياق التحديث ، تلقى مفاعل T-15MD عددًا من الأنظمة الجديدة ، لكن بنيته العامة ومبادئ التشغيل لم تخضع لتغييرات أساسية. كما في السابق ، يجب على التوكاماك إنشاء خيوط بلازما والحفاظ عليها باستخدام مجال مغناطيسي. يشكل المفاعل فتيلًا بنسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 2 و 2 وتيار بلازما يبلغ 2 مللي أمبير في مجال مغناطيسي يبلغ 2 T. مدة التشغيل المستمرة - حتى 30 ثانية.
التحديث 2021-24 سيتم على مرحلتين. كجزء من الأول ، سيتم تركيب ثلاث حاقنات ذرية سريعة بطاقة إجمالية تبلغ 6 ميجاوات وخمسة جيروترونات 5 ميجاوات على T-15MD. بعد ذلك ، سيتم إدخال نظام تسخين هجين منخفض والحفاظ على تيار البلازما ، بالإضافة إلى نظام تسخين أيون سيكلوترون بسعة 4 و 6 ميجاوات على التوالي.
نتيجة للتحديث ، أصبح المفاعل هجينًا. في مقصورات خاصة في ما يسمى ب. يُقترح البطانية لوضع الوقود النووي - يستخدم الثوريوم 232 كما هو. أثناء تشغيل المفاعل ، يجب أن يؤخر الوقود تدفق النيوترونات عالي الطاقة المنبثق من الحبل. في هذه الحالة ، يتحول الثوريوم -232 إلى يورانيوم -233.
يمكن استخدام النظير الناتج كوقود لمحطات الطاقة النووية. في هذا الدور ، فهو ليس أدنى من اليورانيوم 235 التقليدي ، لكنه يقارن بشكل إيجابي مع عمر نصف أقصر للنفايات. ترتبط المزايا الإضافية بحقيقة أن الثوريوم أكثر وفرة في القشرة الأرضية وأرخص بكثير من اليورانيوم.
من الناحية النظرية ، يمكن أيضًا استخدام التوكاماك الهجين لتحويل النفايات عالية المستوى. يمكن تحويل اليورانيوم 238 أو المكونات الأخرى للوقود النووي المستهلك إلى نظائر أخرى ، بما في ذلك. لإنتاج مجموعات وقود جديدة. حالة استخدام أخرى لمحطة هجينة هي بناء محطة طاقة. في هذه الحالة ، يجب أن يدور المبرد في البطانية ، مما يضمن نقل الطاقة إلى المولد.
وبالتالي ، فإن المظهر المطور والمنفذ للمفاعل الهجين يسمح بحل العديد من المشكلات في وقت واحد. يمكن استخدامه لتوليد الطاقة ، وكذلك لإطلاق الوقود النووي أو معالجة النفايات. يتعين على العلماء تأكيد حقيقة تشغيل المفاعل ، وكذلك تحديد أدائه الحقيقي ، بما في ذلك. اقتصادي.
الأهداف ووجهات النظر
تمت دراسة حلول التصميم الرئيسية لـ tokamak ومبادئ تشغيلها بشكل جيد. يتيح ذلك تصميم مفاعلات جديدة أكثر كفاءة ، فضلاً عن إجراء تجارب بهدف الحصول على نتائج تقنية وطاقة واقتصادية حقيقية. هذه هي المهام التي يمكن حلها بمساعدة التركيب الهجين الضخم المحدث T-15MD.
تم البدء الفعلي للمفاعل الجديد ، لكن تشغيله الكامل والواسع النطاق لن يصبح ممكنًا إلا في عام 2024 ، عندما يتم الانتهاء من تصنيع وتركيب أنظمة جديدة. هذا يعني أنه في منتصف العقد ستكون هناك تجارب ستوفر المعلومات اللازمة. سيجعل من الممكن تحديد أكثر الطرق ربحية لتطوير الاتجاه بأكمله ، وليس فقط في إطار العلوم الروسية ، ولكن أيضًا في برنامج ITER الدولي.
وهكذا يحصل علماؤنا على أحدث الأجهزة العلمية ، ومعها الفرصة لمواصلة التجارب الجريئة مع التركيز على المستقبل. من المحتمل تمامًا أن ينتهي البحث الجديد هذه المرة بالنتائج المرجوة ، وبفضل ذلك ستتلقى البشرية مصدرًا جديدًا للطاقة ، وستظهر روسيا مرة أخرى أعلى إمكانات علمها.
